内容正文:
培优专练+三年真题06抽象函数、分段函数与二次函数
【考点一】抽象函数的定义域、值域
【考点六】分段函数的性质及应用
【考点二】求抽象函数的解析式
【考点七】已知分段函数的值求参数或自变量
【考点三】求分段函数的值
【考点八】求二次函数的值域或最值
【考点四】分段函数的值域或最值
【考点九】二次函数的性质与图象
【考点五】根据分段函数的单调性求参数
【考点十】二次、分段函数常见的函数模型
【题型一】抽象函数的定义域、值域
1.(2025·安徽合肥·一模)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】求出的定义域,根据函数有意义,结合抽象函数定义域的求法和对数函数的定义域,可得出关于的不等式组,解不等式组即可求出答案.
【详解】由的定义域为,得的定义域为.
所以或,
综上,的定义域为.
故选:C.
2.(2025·湖北武汉·三模)已知函数的定义域为,对任意的,均有,且,则下列结论中一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】令,即可判断A;令,可得,令,可判断B;令,可判断D;由题意可得,结合,,可得,再根据对数的运算性质及单调性,即可判断C.
【详解】解:对于A,令,则有,即,故A错误;
对于B,令,则有,
又因为,,
所以,
令,
则有,故B错误;
对于C,因为,,
所以,
令,则有,令,则有,
由B可知,
所以,
所以,
同理可得,
所以,故C正确;
对于D,由B可知,
令,则有,故D错误.
故选:C.
3.(2024·吉林延边·模拟预测)已知函数的定义域是,则的定义域是__________
【答案】
【分析】根据给定条件,利用抽象函数定义域列式求解即得.
【详解】由函数的定义域是,得,则,
由,解得,
所以的定义域是.
故答案为:
4.(2025·浙江温州·二模)函数满足:①②,.则的最大值等于__________.
【答案】/0.5
【分析】交换可得,进而可得再令可得,最后根据基本不等式可得答案.
【详解】,①.
则交换可得,,
化为②
由①②可得③,
③中令可得,
化简可得,当时等号成立,
所以的最大值等于.
故答案为:
【点睛】方法点睛:解答与抽象函数有关的题目时,常用赋值法.
【题型二】求抽象函数的解析式
1.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知定义在上的函数满足,,则等于( )
A.33 B.32 C.31 D.30
【答案】D
【分析】先令和代入已知等式可得,进而得到①;再结合已知等式得到②,解方程组①②得到解析式可得.
【详解】令,则,
令,则,则,所以①.
所以,则,
又因为,所以,,所以②.
①-②,得,所以.所以.
故选:D.
2.(2025·陕西西安·模拟预测)已知表示不小于x的最小整数,如,,已知定义在R上的函数满足,,,且,则( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用赋值法探讨求得函数解析式,再按定义求得结果.
【详解】定义在上的函数满足,
取,得,则,
取,得,于是,
而,则,
当时,,
因此,,
则,
所以,.
故选:C
3.(2025·重庆·模拟预测)设定义域为R的函数满足:,都有且(a为常数),则函数________.
【答案】
【分析】运用赋值法可求解.
【详解】由①,
在①中,令可得②,
在②中,令,则③,
由②可得,④,
由①可得,⑤,
由②可得,⑥,
则由③④⑤⑥可得,,即,
因,则.
故答案为:
4.(2026·广东梅州·模拟预测)函数满足,且,则___________.
【答案】4051
【分析】利用已知条件进行赋值变换得出相应的表达式,然后代入数据计算即可.
【详解】令可得,①
将赋值为,代入①得:,②
根据题设及①有:,③
由①②③得:,
即,
令可得,则,
因此.
【题型三】求分段函数的值
1.(2025·甘肃白银·模拟预测)若则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
【答案】D
【分析】根据分段函数分段处理的办法,代入求值即可.
【详解】由已知,当时,,
所以.
故选:D.
2.(2026·山东烟台·模拟预测)已知函数,则( )
A.2025 B.2026 C.2027 D.2028
【答案】B
【详解】由题意得:当时,,
所以,
则.
3.(2026·山西晋城·三模)若函数则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为,
所以,.
4.(2025·山东济宁·模拟预测)已知函数,则______.
【答案】
【分析】根据分段函数的解析式,先求出,再求出即可.
【详解】因为,所以.
故答案为:
5.(2025·陕西·模拟预测)已知函数,则=______.
【答案】18
【分析】根据解析式直接求解.
【详解】由题意知.
故答案为:18
【题型四】分段函数的值域或最值
1.(2025·云南昆明·模拟预测)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用函数在、上的值域,取并集即可得出函数的值域.
【详解】当时,,因为函数在上单调递增,
所以,此时;
当时,因为函数在上为减函数,在上为增函数,
故,即在上的值域为.
综上所述,函数的值域为.
故选:A.
2.(2026·贵州安顺·模拟预测)已知函数,则函数的最小值为( )
A.-1 B.1 C. D.
【答案】B
【分析】根据分段函数求最值的方法结合对数型复合函数的值域求解.
【详解】的定义域为,
当时,
,,所以
当时,
,,所以.
所以.
.
3.(2026·山东聊城·二模)已知函数则( )
A.
B.为的极大值点
C.有2个零点
D.若,则在上的值域为
【答案】BCD
【分析】本题为分段函数多选题,逐个分析选项即可:代入算函数值,判断A选项;分段求导找极值,判断B选项;分段解方程,统计零点数判断C选项;分析的单调性,结合的范围判断D选项的值域.
【详解】对于,故A错误;
对于B,当时,,
令,则,
当时,单调递增,
当时,单调递减,
故在处取极大值,故B正确;
对于C,当时,,结合B选项知在时仅有一个零点.
当时,令,解得,
所以共2个零点,故C正确;
对于D,结合B,C选项,在上的图象为
由图象可知,
若,则函数在上的值域为,
故D正确.
4.(2025·浙江杭州·模拟预测)已知定义在上的函数,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.函数的值域为
【答案】ABD
【分析】利用分段函数的赋值思想不断求值和递推求值,再结合复合函数单调性求值域,从而可判断各选项.
【详解】对于A,根据题意,由,故A正确;
对于B,根据题意,由,故B正确;
对于C,根据题意,由
,故C错误;
对于D,由于当时,函数,
满足,
所以图象关于直线对称,
当时,,
所以,,即;
当时,,故,;
当时,由于,所以此时;
当时,由于,所以此时,
以此类推,根据定义域为,所以可得函数的值域为,故D正确.
故选:ABD.
5.(2026·北京昌平·一模)设函数若存在最小值,则的一个取值为____,的最小值为_____.
【答案】 (答案不唯一,取均可)
【详解】当,函数图像如图所示,不满足题意.
当,函数图像如图所示,符合题意
当,函数图像如图所示,要使函数有最小值,需满足.
所以.
当,函数图像如图所示,不满足题意.
当,函数图像如图所示,要使函数有最小值,需满足.
无解,故不满足题意.
综上所述,的取值范围为,最小值为.
【题型五】根据分段函数的单调性求参数
1.(2026·云南·模拟预测)函数是上的严格减函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】分段函数是上的减函数,需要保证在各个区间段是减函数,并且满足在分段点处,断点左边在断点处的函数值要不小于右支函数在断点处的极限值.
【详解】因为是上的严格减函数,故
当时,必须严格单调递减,故,解得;
当时,,因为,故单调递减;
分段点为,,当时,,
故,解得;
综上,实数的取值范围是.
2.(2026·福建·二模)已知函数为增函数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据分段函数的单调性可得出关于实数的不等式组,解之即可.
【详解】由对勾函数的单调性可知,函数在区间上单调递减,在上单调递增,
因为函数在上为增函数,所以函数在上为增函数,
则,即,
又因为函数在上为增函数,且函数在上为增函数,
则有,因,则可得,解得,
故实数的取值范围是,即的最小值为.
3.(2025·黑龙江·二模)已知函数(其中且),若对,都有,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先化简不等式,得到函数单调性,再根据分段函数单调性性质求结果.
【详解】不妨设,则由得,
令,则在上单调递增,
因为
所以,
故选:A
4.(2025·宁夏中卫·三模)已知函数,在上单调递增,则实数a的取值范围为______.
【答案】
【分析】根据函数为增函数可知在各段上为增函数,列出不等式组求解,即可得解.
【详解】由函数在上单调递增,
可得,即,解得,
故答案为:
5.(2025·甘肃白银·三模)若函数,是定义在上的增函数,则实数的取值范围是__________.
【答案】
【分析】由题意可得,解不等式即可得出答案.
【详解】由题知,,解得:.
故答案为:.
【题型六】分段函数的性质及应用
1.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数,若方程只有一个实数解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意,确定分段函数每一段的单调性,再结合图像求解即可.
【详解】解:在上单调递减,
在单调递增,
则的图像如下:
方程只有一个实数解,则的取值范围为.
2.(2026·四川雅安·一模)已知函数则方程的实数根的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】对函数进行分段讨论即可求解.
【详解】当时,则,可得或,
由解得符合题意;
由得无实数解,舍去.
当时,则,解得符合题意,
综上,方程有个实数根.
故选:
3.(2026·江苏徐州·模拟预测)已知函数,集合.若对任意,都有,则t的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】画出函数图象,由和两类情况讨论求解即可.
【详解】
由图象可知,在单调递减,在单调递增,单调递增,单调递减,
且,
且时,,,
如图①,当时,即,此时,
若对任意,都有,
此时,解得,
此时,
如图②,当时,即,此时,
若对任意,都有,
此时只需
故,
综上,,
故t的取值范围为.
4.(多选)(2025·湖南张家界·模拟预测)已知函数,若存在实数,使得关于的方程有两个不同的实数根,则实数的取值可能是( )
A.0 B.1 C.2 D.5
【答案】ABD
【详解】当时,的图象如下所示:
由图可知,存在实数,使得关于的方程有两个不同的实数根,A正确;
当时,的图象如下所示:
由图可知,存在实数,使得关于的方程有两个不同的实数根,B正确;
当时,图像如下所示:
由图可知,不存在实数,使得关于的方程有两个不同的实数根,C错误;
当时,图像如下所示:
由图可知,存在实数,使得关于的方程有两个不同的实数根,D正确.
【题型七】已知分段函数的值求参数或自变量
1.(2026·山东泰安·模拟预测)已知函数,若,则( )
A.1或3 B.或1 C.0或 D.1或
【答案】D
【详解】当时,,解得;
当时,,解得.
综上所述,或.
2.(2026·广东茂名·一模)已知函数,若,则( )
A. B.2 C. D.1
【答案】A
【分析】利用分段函数求值的方法进行求解.
【详解】因为,
所以,解得.
故选:A.
3.(2025·四川绵阳·三模)已知定义在上的函数,且,则( )
A.的值可以为
B.的值可以为2
C.若,则
D.若,且,则的最大值为
【答案】ACD
【分析】代值检验,即可判断AB;代值计算即可判断C;结合函数的周期分析判断D.
【详解】对于A,当时,,
,符合题意,故A正确;
对于B,当时,,
,不符合题意,故B错误;
对于C,,则,即,故C正确;
对于D,当时,,则函数的周期为3,,
由,,要使最大,则,,
因为,
当时,令,取满足的最小正整数,
当时,取得最大值,又,
则的最大值为,故D正确.
故选:ACD.
4.(2025·吉林·模拟预测)已知函数,若,则_____.
【答案】
【分析】设,,得到,再结合分段函数讨论求解即可.
【详解】设,,,
当时,,,无解,不符合题意;
当时,,;
当时,,,无解,不符合题意;
当时,,.
故答案为:
【题型八】求二次函数的值域或最值
1.(2026·河南濮阳·二模)的最大值是( )
A.9 B.3 C.18 D.6
【答案】B
【分析】根据二次函数的性质计算即可.
【详解】令,则,解得,
所以函数的定义域为.
因为在处取得最大值,
最大值为3,所以的最大值为3.
2.(2025·云南昆明·模拟预测)函数的值域为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用函数在、上的值域,取并集即可得出函数的值域.
【详解】当时,,因为函数在上单调递增,
所以,此时;
当时,因为函数在上为减函数,在上为增函数,
故,即在上的值域为.
综上所述,函数的值域为.
故选:A.
3.(2025·广东惠州·三模)函数,若成等比数列且,则值域为__________.
【答案】
【分析】根据已知有、,进而得到函数有最大值,即可求值域.
【详解】由已知得,,
由a,b,c成等比数列,则,,
所以有最大值,为,
所以值域为.
故答案为:
4.(多选)(2025·江西上饶·二模)若正实数满足,则( )
A.的最大值是 B.的最小值是9
C.的最大值是 D.的最小值是
【答案】ABC
【分析】利用基本不等式求积的最大值判断AC;利用“1”的妙用求出最小值判断B;消元利用二次函数求出最小值判断D.
【详解】对于A,,当且仅当时取等号,A正确;
对于B,,当且仅当时取等号,B正确;
对于C,,当且仅当时取等号,C正确;
对于D,,则,
当且仅当时取等号,D错误.
故选:ABC
5.(2025·海南儋州·模拟预测)已知函数为定义在上的偶函数,且,.
(1)若,求函数解析式;
(2)求函数在的最小值;
(3)若函数在有两个不同的零点,求m的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据偶函数的性质即可求出解析式.
(2)根据二次函数的单调性及对称轴,分情况求出最小值.
(3)根据已知条件,结合二次函数的性质、根的判别式、对称轴、端点值列出不等式组,求解即可.
【详解】(1)当时,,.
因为函数在上为偶函数,所以
当时,,则.
因此函数解析式为:
.
(2)当时,,这是开口向上的二次函数,对称轴为.
当,即时,;
当,即时,;
当,即时,;
综上,函数在的最小值为:
.
(3)因为函数在有两个不同的零点,
所以,解得.
所以m的取值范围为.
【题型九】二次函数的性质与图象
1.(2026·北京昌平·一模)下列函数中,在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】对于A,直接根据反比例函数性质判断;对于B,根据二次函数性质判断;对于C,根据复合函数单调性法则判断;对于D,转化为分段函数,再结合指数函数性质判断.
【详解】对于A,由反比例函数性质知在上单调递增,故错误;
对于B,,
由二次函数性质在上单调递减,在上单调递增,故错误;
对于C,函数在上单调递增,在单调递减,
故由复合函数单调性法则(同增异减)得在上单调递减,故正确;
对于D,,
故函数在上单调递减,在上单调递增,故错误;
2.(2025·贵州黔南·三模)设函数,当时,,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】通过分类讨论去绝对值,画出函数的大致图象,结合二次函数的性质进行分析即可求解.
【详解】,
即,
当时,函数的大致图象如图,
当时,,所以,又,得;
当时,函数的大致图象如图,
当时,,
所以,又,得,
综上:.
故选:D.
3.(2025·广东阳江·三模)若函数在上不单调,则实数a的取值范围为______.
【答案】
【分析】根据给定条件,利用二次函数的性质求解即可.
【详解】函数图象的对称轴为直线,由在上不单调,得,
所以实数a的取值范围为.
故答案为:
4..(2025·上海嘉定·二模)已知函数,其中,定义集合.对于点,定义集合.若对任意,均有,则称点P为平衡点.
(1)当时,判断点是否为平衡点;
(2)当时,求实数b的取值范围,使得点是平衡点;
(3)求所有实数a和b,使得点是平衡点.
【答案】(1)是,理由如下:
由题设,而,
当,则,即,故,
所以点是平衡点;
(2);
(3)
由题意,对于,都有,
当,即时,在上单调递增,则,
所以,易知,显然不满足前提;
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
则,故,则,
所以时,;
当,即时,在上单调递减,在上单调递增,
则,故,则,
所以时,;
当,即时,在上单调递减,则,
所以,易知,显然不满足前提;
综上,时,;时,.
【分析】(1)根据平衡点的定义判断即可;
(2)根据平衡点定义有、,即可得参数范围;
(3)由题设,都有,结合二次函数的性质,讨论对称轴与区间位置研究最值,列不等式求参数范围.
【详解】(1)是,理由略.
(2)由题设,若是平衡点,则,即,
此时恒成立,则;
(3)略
【题型十】二次、分段函数常见的函数模型
1.(2025·浙江嘉兴·一模)为了节约能源,嘉兴市对居民生活用天然气实行“阶梯定价”,计费方式如下表:
每户每年天然气用量
天然气价格
不超过
2.98元
超过但不超过的部分
3.60元
超过的部分
4.50元
若某户居民一年的天然气费为2082元,则此户居民这一年使用的天然气为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设天然气费用为使用量的函数,根据题意写出分段函数解析式,先判断对应哪一段,再求解即可.
【详解】设天然气使用量为,天然气费为元,
则,
由于,则,
所以,
解得,
所以天然气使用量为,
故选:B.
2.(2025·内蒙古呼和浩特·二模)如图,梯形是上底为,下底为,高为的等腰梯形,记梯形位于直线左侧的阴影部分的面积为,则的大致图象是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】写出的表达式,再根据分段函数性质选出图象即可.
【详解】根据题意可知在梯形中,;
当时,阴影部分为等腰直角三角形,其面积为;
当时,阴影部分为等腰直角三角形加上一个矩形,
其面积为;
当时,阴影部分面积为整个梯形面积减去右侧空白部分表面积,
即;
所以可得;
根据函数类型对比图象可得A正确.
故选:A
3.(2026·山东·一模)咖啡店销售一款咖啡,每杯的销售价为10元时,每天可以销售200杯,为提高咖啡加工品质,进行了设备更新,为此咖啡店提高了销售价(规定为1元的整数倍).经市场调研发现,每杯的销售价每提高1元,每天少销售5杯(不考虑其他因素).问每杯咖啡的销售价为多少时,可使每天的销售额最大,最大销售额是多少?
【答案】每杯咖啡的销售价为25元时,最大销售额是3125元.
【分析】 设销售价为元,销售额为元,写出关于的函数,利用二次函数的性质即可求解.
【详解】设销售价为元,销售额为元,
则,当元时,元,
所以当每杯咖啡的销售价为25元时,最大销售额是3125元.
4.(2025·安徽合肥·一模)城市地铁可为市民出行带来便利,提升城市形象,更是一张亮丽的城市名片.安徽省合肥市于年开通了地铁号线,该条线路通车后,列车的发车时间间隔(单位:分钟)满足,经市场调研测算,列车载客量与发车时间间隔相关,当时,载客量会逐渐增加,载客量与成一次函数关系,且发车时间间隔为分钟时的载客量为人,当时,列车为满载状态,载客量为人,记列车载客量为.
(1)求的表达式,并求当发车时间间隔为分钟时,列车的载客量;
(2)若该线路每分钟的净收益为:(元),问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大,并求出最大值.
【答案】(1),人;
(2)发车时间间隔为分钟时,该线路每分钟的净收益最大为元.
【分析】(1)由题设,有当时,,且,,求值,进而写出其分段函数的形式,再求.
(2)由(1)写出解析式,讨论、求最大值即可.
【详解】(1)由题设,当时,令,
又发车时间间隔为3分钟时的载客量为333人,10分钟时的载客量为480人,
所以,解得,
所以,
当时,,
所以,
故时,,
所以当发车时间间隔为分钟时,列车的载客量为人;
(2)(2)因为,
所以由(1)可得:
当时,,
当且仅当等号成立,
则时,(元),
当时,在递减,
则(元)
综上,发车时间间隔为4分钟时,该线路每分钟的净收益最大为112元.
一、单选题
1.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用指数型复合函数单调性,判断列式计算作答.
【详解】函数在R上单调递增,而函数在区间上单调递减,
则有函数在区间上单调递减,因此,解得,
所以的取值范围是.
故选:D
2.(2025·北京·高考真题)已知函数的定义域为D,则“的值域为”是“对任意,存在,使得”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】由函数值域的概念结合特例,再根据充分条件、必要条件的概念即可求解.
【详解】若函数的值域为,则对任意,一定存在,使得,
取,则,充分性成立;
取,,则对任意,一定存在,使得,
取,则,但此时函数的值域为,必要性不成立;
所以“的值域为”是“对任意,存在,使得”的充分不必要条件.
故选:A.
3.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据二次函数的性质和分界点的大小关系即可得到不等式组,解出即可.
【详解】因为在上单调递增,且时,单调递增,
则需满足,解得,
即a的范围是.
故选:B.
4.(2026·上海·高考真题)对于函数,,设.对于点集,若存在,使得任取,总有,则称为“最低点”.对于函数和,以下说法中正确的是( )
A.若和都有最小值,则有最低点;
B.若有最低点,则和都有最小值;
C.若或有最小值,则有最低点;
D.若有最低点,则或有最小值.
【答案】D
【分析】可以举反例证明选项A、B、C的命题均为假命题,对D,根据“最低点”的定义分析得或,再分类讨论即可.
【详解】对于A项,取,,取,,
则,;而无最低点,故A错误;
对于B项,取,,取,,
则无最小值,;而有最低点,故B错误;
对于C项,取,,取,,
则无最小值,;
因为的函数值可趋向于负无穷大,所以无最低点,则亦无最低点,故C错误;
对于D项,因为有最低点,不妨设为的最低点,且,且,
所以或,
若,则且对任意的,总有,即;
若,同理可知;
所以若有最低点,则或有最小值,故D正确.
故选:D.
5.(2026·上海·高考真题)平移对称法在几何学中具有重要的应用.设平面直角坐标系中有一图形,过内任意一点作垂直于轴的直线,满足为一线段.现沿方向平移这些线段,使得它们的中点均在轴上,这样叫做平移对称法.对于,,直线和直线围成的封闭图形,对它进行一次平移对称,得到的图像大致为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先作出两函数在区间上的图象,根据平移对称法,分别算出和时,两函数的函数值,求得对应线段的中点的纵坐标,从而得出需要将两函数图象上下平移的长度,根据平移后对应点的坐标结合各选项逐一判断即得;也可以通过计算两函数的函数值差值等分量,根据该函数的类型结合选项确定答案.
【详解】方法一:依题意,作出函数与在上的图象.
按照平移对称法,当时,,线段中点纵坐标为,
则应将此时的线段沿方向向下平移,的图象上的对应点纵坐标应分别为和,故排除B项;
当时,,线段中点纵坐标为,则应将此时的线段沿方向向下平移,
的图象上的对应点纵坐标应分别为和,故可排除C,D两项,A项符合题意.
方法二:根据平移对称法的基本概念,将函数和函数在上的函数值差值等分在轴上下两侧,
等分量为,故在上线性变化,结合选项知,只有选项A符合题意.
故选:A.
二、填空题
6.(2024·上海·高考真题)已知则______.
【答案】
【分析】利用分段函数的形式可求.
【详解】因为故,
故答案为:.
7.(2024·上海·高考真题)已知,求的的取值范围_______.
【答案】
【分析】分与两段求解二次不等式可得.
【详解】根据题意知.
当时,,即,解得,则有;
当时,,即,,即时,不等式都成立.
综上所述,的的取值范围为.
故答案为:.
8.(2025·上海·高考真题)已知,是平面内三个不同的单位向量.若,则的取值范围是_______.
【答案】
【分析】利用分段函数值分类讨论,可得 ,再根据数量积关系设出坐标,利用坐标运算,结合三角恒等变换求解模的范围可得.
【详解】若,则,
又三个向量均为平面内的单位向量,故向量两两垂直,显然不成立;
故 .
不妨设,则,
不妨设,,
则,则,
则
,
由,,
则,
故.
故答案为:.
9.(2025·上海·高考真题)如图所示,正方形是一块边长为的工程用料,阴影部分所示是被腐蚀的区域,其余部分完好,曲线为以为对称轴的抛物线的一部分,.工人师傅现要从完好的部分中截取一块矩形原料,当其面积有最大值时,的长为__________.
【答案】
【分析】建立平面直角坐标系如图所示,由已知求出抛物线方程,当时,矩形面积最大时为,当,设,即可得到关于的函数式,利用求导判断单调性,即可得到最值.
【详解】由题知,以为原点,建立平面直角坐标系,如图,
则,,设方程为:,
所以,,方程为:,
令矩形面积为,
当时,,
当,设,则,
所以,
则,
令,则,在上递增,
令,则或,在上递减,
又,,,
所以当的长为时,该矩形面积最大.
故答案为:
10.(2025·北京·高考真题)关于定义域为的函数,给出下列四个结论:
①存在在上单调递增的函数使得恒成立;
②存在在上单调递减的函数使得恒成立;
③使得恒成立的函数存在且有无穷多个;
④使得恒成立的函数存在且有无穷多个.
其中正确结论的序号是________.
【答案】②③
【分析】利用反证法可判断①④的正误,构造函数并验证后可判断②③的正误.
【详解】对于①,若存在在上的增函数,满足,
则,即,
故时,,故,
故即,矛盾,故①错误;
对于②,取,该函数为上的减函数且,
故该函数符合,故②正确;
对于③,取,
此时,由可得有无穷多个,
故③正确;
对于④,若存在,使得,
令,则,但,矛盾,
故满足的函数不存在,故④错误.
故答案为:②③
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培优专练+三年真题06抽象函数、分段函数与二次函数
【考点一】抽象函数的定义域、值域
【考点六】分段函数的性质及应用
【考点二】求抽象函数的解析式
【考点七】已知分段函数的值求参数或自变量
【考点三】求分段函数的值
【考点八】求二次函数的值域或最值
【考点四】分段函数的值域或最值
【考点九】二次函数的性质与图象
【考点五】根据分段函数的单调性求参数
【考点十】二次、分段函数常见的函数模型
【题型一】抽象函数的定义域、值域
1.(2025·安徽合肥·一模)已知函数的定义域为,则函数的定义域为( )
A. B. C. D.
2.(2025·湖北武汉·三模)已知函数的定义域为,对任意的,均有,且,则下列结论中一定正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(2024·吉林延边·模拟预测)已知函数的定义域是,则的定义域是__________
4.(2025·浙江温州·二模)函数满足:①②,.则的最大值等于__________.
【题型二】求抽象函数的解析式
1.(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知定义在上的函数满足,,则等于( )
A.33 B.32 C.31 D.30
2.(2025·陕西西安·模拟预测)已知表示不小于x的最小整数,如,,已知定义在R上的函数满足,,,且,则( )
A.2024 B.2025 C.2026 D.2027
3.(2025·重庆·模拟预测)设定义域为R的函数满足:,都有且(a为常数),则函数________.
4.(2026·广东梅州·模拟预测)函数满足,且,则___________.
【题型三】求分段函数的值
1.(2025·甘肃白银·模拟预测)若则( )
A.0 B.1 C.2 D.4
2.(2026·山东烟台·模拟预测)已知函数,则( )
A.2025 B.2026 C.2027 D.2028
3.(2026·山西晋城·三模)若函数则( )
A. B. C. D.
4.(2025·山东济宁·模拟预测)已知函数,则______.
5.(2025·陕西·模拟预测)已知函数,则=______.
【题型四】分段函数的值域或最值
1.(2025·云南昆明·模拟预测)函数的值域为( )
A. B. C. D.
2.(2026·贵州安顺·模拟预测)已知函数,则函数的最小值为( )
A.-1 B.1 C. D.
3.(2026·山东聊城·二模)已知函数则( )
A.
B.为的极大值点
C.有2个零点
D.若,则在上的值域为
4.(2025·浙江杭州·模拟预测)已知定义在上的函数,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.函数的值域为
5.(2026·北京昌平·一模)设函数若存在最小值,则的一个取值为____,的最小值为_____.
【题型五】根据分段函数的单调性求参数
1.(2026·云南·模拟预测)函数是上的严格减函数,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2026·福建·二模)已知函数为增函数,则的最小值是( )
A. B. C. D.
3.(2025·黑龙江·二模)已知函数(其中且),若对,都有,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2025·宁夏中卫·三模)已知函数,在上单调递增,则实数a的取值范围为______.
5.(2025·甘肃白银·三模)若函数,是定义在上的增函数,则实数的取值范围是__________.
【题型六】分段函数的性质及应用
1.(2026·河北秦皇岛·模拟预测)已知函数,若方程只有一个实数解,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(2026·四川雅安·一模)已知函数则方程的实数根的个数为( )
A. B. C. D.
3.(2026·江苏徐州·模拟预测)已知函数,集合.若对任意,都有,则t的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(多选)(2025·湖南张家界·模拟预测)已知函数,若存在实数,使得关于的方程有两个不同的实数根,则实数的取值可能是( )
A.0 B.1 C.2 D.5
【题型七】已知分段函数的值求参数或自变量
1.(2026·山东泰安·模拟预测)已知函数,若,则( )
A.1或3 B.或1 C.0或 D.1或
2.(2026·广东茂名·一模)已知函数,若,则( )
A. B.2 C. D.1
3.(2025·四川绵阳·三模)已知定义在上的函数,且,则( )
A.的值可以为
B.的值可以为2
C.若,则
D.若,且,则的最大值为
4.(2025·吉林·模拟预测)已知函数,若,则_____.
【题型八】求二次函数的值域或最值
1.(2026·河南濮阳·二模)的最大值是( )
A.9 B.3 C.18 D.6
2.(2025·云南昆明·模拟预测)函数的值域为( )
A. B. C. D.
3.(2025·广东惠州·三模)函数,若成等比数列且,则值域为__________.
4.(多选)(2025·江西上饶·二模)若正实数满足,则( )
A.的最大值是 B.的最小值是9
C.的最大值是 D.的最小值是
5.(2025·海南儋州·模拟预测)已知函数为定义在上的偶函数,且,.
(1)若,求函数解析式;
(2)求函数在的最小值;
(3)若函数在有两个不同的零点,求m的取值范围.
【题型九】二次函数的性质与图象
1.(2026·北京昌平·一模)下列函数中,在区间上单调递减的是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·贵州黔南·三模)设函数,当时,,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
3.(2025·广东阳江·三模)若函数在上不单调,则实数a的取值范围为______.
4..(2025·上海嘉定·二模)已知函数,其中,定义集合.对于点,定义集合.若对任意,均有,则称点P为平衡点.
(1)当时,判断点是否为平衡点;
(2)当时,求实数b的取值范围,使得点是平衡点;
(3)求所有实数a和b,使得点是平衡点.
【题型十】二次、分段函数常见的函数模型
1.(2025·浙江嘉兴·一模)为了节约能源,嘉兴市对居民生活用天然气实行“阶梯定价”,计费方式如下表:
每户每年天然气用量
天然气价格
不超过
2.98元
超过但不超过的部分
3.60元
超过的部分
4.50元
若某户居民一年的天然气费为2082元,则此户居民这一年使用的天然气为( )
A. B. C. D.
2.(2025·内蒙古呼和浩特·二模)如图,梯形是上底为,下底为,高为的等腰梯形,记梯形位于直线左侧的阴影部分的面积为,则的大致图象是( )
A. B. C. D.
3.(2026·山东·一模)咖啡店销售一款咖啡,每杯的销售价为10元时,每天可以销售200杯,为提高咖啡加工品质,进行了设备更新,为此咖啡店提高了销售价(规定为1元的整数倍).经市场调研发现,每杯的销售价每提高1元,每天少销售5杯(不考虑其他因素).问每杯咖啡的销售价为多少时,可使每天的销售额最大,最大销售额是多少?
4.(2025·安徽合肥·一模)城市地铁可为市民出行带来便利,提升城市形象,更是一张亮丽的城市名片.安徽省合肥市于年开通了地铁号线,该条线路通车后,列车的发车时间间隔(单位:分钟)满足,经市场调研测算,列车载客量与发车时间间隔相关,当时,载客量会逐渐增加,载客量与成一次函数关系,且发车时间间隔为分钟时的载客量为人,当时,列车为满载状态,载客量为人,记列车载客量为.
(1)求的表达式,并求当发车时间间隔为分钟时,列车的载客量;
(2)若该线路每分钟的净收益为:(元),问当发车时间间隔为多少时,该线路每分钟的净收益最大,并求出最大值.
一、单选题
1.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)设函数在区间上单调递减,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
2.(2025·北京·高考真题)已知函数的定义域为D,则“的值域为”是“对任意,存在,使得”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
3.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知函数在R上单调递增,则a的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2026·上海·高考真题)对于函数,,设.对于点集,若存在,使得任取,总有,则称为“最低点”.对于函数和,以下说法中正确的是( )
A.若和都有最小值,则有最低点;
B.若有最低点,则和都有最小值;
C.若或有最小值,则有最低点;
D.若有最低点,则或有最小值.
5.(2026·上海·高考真题)平移对称法在几何学中具有重要的应用.设平面直角坐标系中有一图形,过内任意一点作垂直于轴的直线,满足为一线段.现沿方向平移这些线段,使得它们的中点均在轴上,这样叫做平移对称法.对于,,直线和直线围成的封闭图形,对它进行一次平移对称,得到的图像大致为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
6.(2024·上海·高考真题)已知则______.
7.(2024·上海·高考真题)已知,求的的取值范围_______.
8.(2025·上海·高考真题)已知,是平面内三个不同的单位向量.若,则的取值范围是_______.
9.(2025·上海·高考真题)如图所示,正方形是一块边长为的工程用料,阴影部分所示是被腐蚀的区域,其余部分完好,曲线为以为对称轴的抛物线的一部分,.工人师傅现要从完好的部分中截取一块矩形原料,当其面积有最大值时,的长为__________.
10.(2025·北京·高考真题)关于定义域为的函数,给出下列四个结论:
①存在在上单调递增的函数使得恒成立;
②存在在上单调递减的函数使得恒成立;
③使得恒成立的函数存在且有无穷多个;
④使得恒成立的函数存在且有无穷多个.
其中正确结论的序号是________.
1
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